CN102941312B - 一种水基镁砂铸造用涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种水基镁砂铸造用涂料及其制备方法，按质量百分比由以下原料的有效组分组成：耐火粉料60%~75%，粘结剂1%~8%，悬浮剂1%~6%，载体液20%~30%，表面活性剂0.05%~0.2%，以上组分的含量总和为100%；本发明还公开了上述水基镁砂铸造用涂料的制备方法，将称取的耐火粉料和粘结剂先加入轮碾机碾压，再将悬浮剂，载体液，表面活性剂依次加入轮碾机碾压，最后将轮碾机中的涂料经胶体磨后取出，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。本发明以镁砂等为耐火材料，用醇类作为溶剂，配置成粉料或膏状。该涂料悬浮率高、涂刷性好、表面光洁度高、不易沉淀、不易结块、流动性好、稳定性好。

Description

一种水基镁砂铸造用涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于铸造涂料技术领域，具体涉及一种水基镁砂铸造用涂料，本发明还涉及上述水基镁砂铸造用涂料的制备方法。

背景技术

型砂铸造用涂料正受到铸造工作者越来越多的重视，其所用涂料有许多种，通常都是刷在铸型表面，以提高铸件表面光洁度和减少粘砂、夹砂等铸造缺陷。在涂料中加入高熔点的耐火材料以隔离和减轻金属液对型砂和芯砂的热作用、机械作用及化学作用，可以获得表面光洁的铸件。

目前，在国内外，防止铸造锰钢件及其它高合金铸钢件粘砂的方法主要有两种：采用特种砂做面砂和在砂型表面涂刷水基铸造耐火涂料。其中特种砂都有高的耐火度，热稳定性好，化学惰性好，不与钢水起化学反应，激冷能强等优点，但也存在成本较高且使用起来不方便的缺陷；水基铸造涂料因具有生产效率高、价格低廉和适用范围广的特点，在我国铸造生产中已得到广泛的应用，然而水基镁砂砂铸造涂料在长期的存放和运输过程中易发生化学反应，产生沉淀和结块，而且涂层刷痕严重，会影响铸件的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水基镁砂铸造用涂料，不仅在长期存放和运输过程中不易产生沉淀和结块，而且减少了污染、降低了制造成本。

本发明的另一目的在于提供一种上述水基镁砂铸造用涂料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种水基镁砂铸造用涂料，按质量百分比由以下原料组成：

耐火粉料60％～75％，粘结剂1％～8％，悬浮剂1％～6％，载体液20％～30％，表面活性剂0.05％～0.2％，以上组分的含量总和为100％。

本发明的特点还在于，

耐火粉料为镁砂、铬铁矿砂、铬刚玉砂的一种。

悬浮剂是膨润土。

粘结剂为硅溶胶、酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯醇水溶液、白乳胶、水溶性酚醛树脂中的一种。

载体液为乙醇、甲醇、异丙醇、正戊醇、正辛醇中的一种。

表面活性剂为OP-10、T-80、JFC中一种。

本发明所采用的第二种技术方案是，水基镁砂铸造用涂料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、称取制备水基镁砂铸造用涂料的原料：

按质量百分比分别称取耐火粉料60％～75％，粘结剂1％～8％，悬浮剂1％～6％，载体液20％～30％，表面活性剂0.05％～0.2％，以上组分的含量总和为100％；

步骤2、制备水基镁砂铸造用涂料：

将步骤1中称取的耐火粉料-镁砂和悬浮剂-膨润土先加入轮碾机碾压，再将粘结剂-硅溶胶，表面活性剂及载体液-乙醇依次加入轮碾机碾压，最后将轮碾机中的涂料经胶体磨后取出，即得到水基镁砂铸造用涂料。

本发明第二种技术方案的特点还在于，

步骤2具体按照以下步骤实施：

1)将步骤1中称取的耐火粉料和悬浮剂混合后一起倒入轮碾机中，开启轮碾机碾压耐火粉料和悬浮剂混合物3min～15min，即得到混合物A；

2)向轮碾机中加入步骤1中称取的粘结剂，使粘结剂与步骤1)中得到的混合物A混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物B；

3)向轮碾机中加入步骤1中称取的表面活性剂，使表面活性剂与步骤2)中得到的混合物B混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物C；

4)向轮碾机中加入步骤1中称取的载体液，使载体液与步骤3)中得到的混合物C混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到涂料；

5)将经步骤4)得到的涂料再次碾压30min～180min，然后采用胶体磨进行处理，最后出料，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。

耐火粉料为镁砂、铬铁矿砂、铬刚玉砂的一种，悬浮剂是膨润土，粘结剂为硅溶胶、酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯醇水溶液、白乳胶、水溶性酚醛树脂中的一种，载体液为乙醇、甲醇、异丙醇、正戊醇、正辛醇中的一种，表面活性剂为水OP-10、T-80、JFC中一种。

本发明的有益效果是，

(1)本发明的水基镁砂铸造用涂料的制备方法简单，采用水代替有机溶剂，大大降低了有机溶剂用量，降低了生产成本的同时节约资源，还减少污染；

(2)本发明的水基镁砂铸造用涂料具有悬浮率高、涂刷性好、表面光洁度高、不易结块、流动性好、抗粘砂性强和稳定性好的特点，本发明重点解决了普通镁砂铸造涂料在长期的存放和运输过程中易产生沉淀和结块的问题；

(3)本发明方法制备出的水基镁砂铸造用涂料使用方便，在铸造生产现场，只需将水基镁砂铸造粉料或膏料加水按照技术要求配制成水基镁砂铸造涂料；

(4)本发明的水基镁砂铸造用涂料的防粘砂性能和成本均优于市面上的传统涂料的醇基砂型铸造涂料。

具体实施方式

下面用具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的水基镁砂铸造用涂料，按质量百分比由以下原料组成：

耐火粉料60％～75％，粘结剂1％～8％，悬浮剂1％～6％，载体液20％～30％，表面活性剂0.05％～0.2％，以上组分的含量总和为100％；

一、各原料在中本发明的水基镁砂铸造用涂料中功能：

耐火粉料：本发明中选择镁砂、铬铁矿砂、铬刚玉砂中的一种，是本发明的涂料中的最主要组分，是经涂敷在砂型腔和砂芯表面形成耐火薄层的材料，其作用是：在铸件和铸型中间起到阻挡隔离作用，避免铸件产生表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂等铸造缺陷。

悬浮剂：本发明中选择膨润土，主要作用是稠化载体液体，促使涂料中耐火粉料在载体液体中保持悬浮，防止沉淀、分层和防止载体液体过分渗入造型材料而加入的物质。

粘结剂：本发明中选择硅溶胶、酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯醇水溶液、白乳胶、水溶性酚醛树脂中的一种，主要作用是使涂料中的耐火粉料彼此粘结在一起，并使涂料能牢固粘附在型、芯的表面。

载体液：本发明中选择乙醇、甲醇、异丙醇、正戊醇、正辛醇中的一种，主要作用是使耐火粉料分散或悬浮在载体液体内，使涂料保持一定粘度和密度，便于喷涂、浸徐、流涂或刷涂到型、芯工作表面；而在涂料使用时选用水作为载体液。

表面活性剂：本发明中选择OP-10、T-80、JFC中一种，主要作用是降低涂料的表面张力，改善涂料对铸型和型芯的浸润性、渗入性能和涂刷性能。二、本发明水基镁砂铸造用涂料的制备方法和使用方法

本发明的水基镁砂铸造用涂料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、称取制备水基镁砂铸造用涂料的原料：

按质量百分比分别称取耐火粉料60％～75％，粘结剂1％～8％，悬浮剂1％～6％，载体液20％～30％，表面活性剂0.05％～0.2％，以上组分的含量总和为100％；

步骤2、制备水基镁砂铸造用涂料：

将步骤1中称取的耐火粉料-镁砂和悬浮剂-膨润土先加入轮碾机碾压，再将粘结剂-硅溶胶，表面活性剂及载体液-乙醇依次加入轮碾机碾压，最后将轮碾机中的涂料经胶体磨后取出，即得到水基镁砂铸造用涂料：

1)将步骤1中称取的耐火粉料和悬浮剂混合后一起倒入轮碾机中，开启轮碾机碾压耐火粉料和悬浮剂混合物3min～15min，即得到混合物A；

2)向轮碾机中加入步骤1中称取的粘结剂，使粘结剂与步骤1)中得到的混合物A混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物B；

3)向轮碾机中加入步骤1中称取的表面活性剂，使表面活性剂与步骤2)中得到的混合物B混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物C；

4)向轮碾机中加入步骤1中称取的载体液，使载体液与步骤3)中得到的混合物C混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到涂料；

5)将经步骤4)得到的涂料再次碾压30min～180min，然后采用胶体磨进行处理，最后出料，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。

本发明的水基镁砂铸造用涂料的用法：

首先采用少量有机溶剂将本发明的水基镁砂铸造用涂料调制成膏状，在使用前根据需要用水稀释并搅拌后再涂覆到铸型上。

实施例1

按质量百分比分别称取镁砂粉60％，硅溶胶4.95％，膨润土5％，乙醇30％，表面活性剂0.05％，以上组分的含量总和为100％；

先将称取的镁砂粉和膨润土一起倒入轮碾机中碾压3min，再向轮碾机中加入硅溶胶碾压3min，然后向轮碾机中加入表面活性剂碾压3min，最后加入载体液再次碾压3min，即可得到涂料粉末；将得到的涂料粉末再次碾压30min，之后再经胶体磨，最后出料，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。

实施例2

按质量百分比分别称取镁砂粉70％，硅溶胶3％，膨润土4.9％，乙醇22％，表面活性剂0.1％，以上组分的含量总和为100％；

先将称取的镁砂粉和膨润土一起倒入轮碾机中碾压9min，再向轮碾机中加入粘结剂碾压9min，之后向轮碾机中加入表面活性剂碾压9min，最后加入载体液再次碾压9min，即可得到涂料粉末；将得到的涂料粉末再次碾压60min，之后再经胶体磨，最后出料，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。

实施例3

按质量百分比分别称取镁砂粉75％，硅溶胶1％，膨润土3.8％，乙醇20％，表面活性剂0.2％，以上组分的含量总和为100％；

先将称取的镁砂粉和膨润土一起倒入轮碾机中碾压15min，再向轮碾机中加入粘结剂碾压15min，之后向轮碾机中加入表面活性剂碾压15min，最后加入载体液再次碾压15min，即可得到涂料粉末；将得到的涂料粉末再次碾压180min，之后再经胶体磨，最后出料，即得到本发明的水基镁砂铸造用涂料。

Claims (1)

1.一种水基镁砂铸造用涂料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、称取制备水基镁砂铸造用涂料的原料：

按质量百分比分别称取耐火粉料-镁砂60％，粘结剂-硅溶胶4.95％，悬浮剂-膨润土5％，载体液-乙醇30％，表面活性剂0.05％，以上组分的含量总和为100％；

所述表面活性剂为T-80或JFC；

步骤2、制备水基镁砂铸造用涂料：

将步骤1中称取的耐火粉料-镁砂和悬浮剂-膨润土先加入轮碾机碾压，再将粘结剂-硅溶胶，表面活性剂及载体液-乙醇依次加入轮碾机碾压，最后将轮碾机中的涂料经胶体磨后取出，即得到水基镁砂铸造用涂料，具体按照以下步骤实施：

1)将步骤1中称取的耐火粉料和悬浮剂混合后一起倒入轮碾机中，开启轮碾机碾压耐火粉料和悬浮剂混合物3min～15min，即得到混合物A；

2)向轮碾机中加入步骤1中称取的粘结剂，使粘结剂与步骤1)中得到的混合物A混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物B；

3)向轮碾机中加入步骤1中称取的表面活性剂，使表面活性剂与步骤2)中得到的混合物B混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到混合物C；

4)向轮碾机中加入步骤1中称取的载体液，使载体液与步骤3)中得到的混合物C混合，再由轮碾机碾压3min～15min，即得到涂料；

5)将经步骤4)得到的涂料再次碾压30min～180min，然后采用胶体磨进行处理，最后出料，即得到水基镁砂铸造用涂料。